CN102082093B - 一种双向稳压二极管db3芯片的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双向稳压二极管DB3芯片的生产工艺，其结构为N+PN+的对称二极管，采用三次光刻的工艺提高了回弹电压，加强了双向稳压二极管的触发能力；用浅台面沟槽腐蚀的方法，减少了碎片率；采用电泳的工艺玻璃钝化，提高了双向稳压二极管的耐压稳定性，可靠性；双向稳压二极管的芯片生产工艺，提高了双向稳压二极管DB3的击穿电压的稳定性，增强了二极管的触发能力，减小了高温耗电，延长了二极管的寿命同时提高了合格率。
Description
技术领域
本发明涉及晶体二极管芯片生产技术领域， 特别涉及一种双向稳压二极管DB3芯片的生产工艺，应用液态源扩散、多次光刻、浅沟槽腐蚀、电泳来提高产品性能。
背景技术
目前行业内所做的双向稳压管DB3芯片多采用一次光刻工艺、深台面沟槽腐蚀、刀刮法玻璃钝化等生产工艺。现有技术存在问题包括:1)、击穿电压不够稳定，高温长时间工作会产生回流，影响启动。2)、高温回弹电压不够大，影响触发能力。3）、深台面沟槽腐蚀碎片率高。
发明内容
本发明的目的就是为克服现有技术的不足,设计一种双向稳压二极管的芯片生产工艺，这种工艺提高了双向稳压二极管DB3的击穿电压的稳定性，增强了二极管的触发能力，减小了高温耗电，延长了二极管的寿命同时提高了合格率。
本发明是通过这样的技术方案实现的：一种双向稳压二极管DB3芯片的生产工艺，其特征在于包括如下次序的步骤：
1）氧化前处理：通过酸、碱、去离子水等工序，对硅片表面进行化学处理；
2）氧化：清洗干净的原始硅片，在1100～1200℃的氧化炉中长一层氧化层做掩膜，准备开窗口、开沟槽；
3）三次光刻：氧化后的硅片进行涂胶、光刻标记、光刻窗口、光刻台面、曝光、显影、去氧化层等工序，刻出标记、窗口、台面图形；
4）扩散前处理：通过电子清洗剂、去离子水超声溢水对光刻窗口后的硅片进行化学处理；
5）磷源扩散预沉积：对处理干净的硅片在1100～1200℃的扩散炉中进行磷源沉积，通入液态磷源；
6）主扩散：对预沉积后的硅片在1200～1250℃进行扩散推进；
7）扩散后处理：用酸浸泡、去离子水超声清洗，使硅片分离，并去除表面氧化层；
8）浅沟槽台面腐蚀：用混酸刻蚀台面沟槽，槽深7～15μm，混酸温度控制在8～12℃，并用去离子水冲净；
9）电泳：把硅片放在配置好的电泳液中，根据台面沟槽沉积的玻璃重量设置时间，进行电泳；
10）烧结：把电泳后的硅片在800～820℃的烧结炉中进行烧结；
11）去氧化层：用稀释的氢氟酸浸泡、去离子水超声清洗去除烧结后硅片表面氧化层；
12）镀镍、镀金：将去氧化层后的硅片在专用镀槽中进行镀镍、镀金、干燥；
13）芯片切割：用划片机把镀金后的硅片从台面沟槽处划成单个芯片。
根据所述方法获得双向稳压二极管DB3芯片其结构为N+PN+ 型。
本发明采用三次光刻的工艺提高了回弹电压，加强了双向稳压二极管的触发能力；用浅台面沟槽腐蚀的方法，减少了碎片率；采用电泳的工艺玻璃钝化，提高了双向稳压二极管的耐压稳定性，可靠性；双向稳压二极管的芯片生产工艺，工艺提高了双向稳压二极管DB3的击穿电压的稳定性，增强了二极管的触发能力，减小了高温耗电，延长了二极管的寿命同时提高了合格率。
附图说明：
图1：双向稳压二极管DB3的芯片结构示意图；
图2：双向稳压二极管DB3的生产工艺流程图。
图中：1.DB3芯片，2.台面沟槽，3.玻璃层，4.金属面。
具体实施方式
如图1所示双向稳压二极管DB3的芯片结构为N+PN+ 型。芯片截层依次为DB3的芯片1，台面沟槽2，玻璃层3.金属面4。
如图2所示双向稳压二极管DB3的生产工艺流程如下：
1）氧化前处理：通过酸、碱、去离子水等工序，对硅片表面进行化学处理。
2）氧化：清洗干净的原始硅片，在1100～1200℃的氧化炉中生长一层氧化层做掩膜，准备开窗口、开沟槽；
3）三次光刻：氧化后的硅片进行涂胶、光刻标记、光刻窗口、光刻台面、曝光、显影、去氧化层等工序，刻出标记、窗口、台面图形。
4）扩散前处理：通过电子清洗剂、去离子水超声溢水对光刻窗口后的硅片进行化学处理。
5）磷源扩散预沉积：对处理干净的硅片在1100～1200℃的扩散炉中进行磷源沉积，通入液态磷源。
6）主扩散：对预沉积后的硅片在1200～1250℃进行扩散推进。
7）扩散后处理：用酸浸泡、去离子水超声清洗，使硅片分离，并去除表面氧化层。
8）浅沟槽台面腐蚀：用混酸刻蚀台面沟槽，槽深7～15μm，混酸温度控制在8～12℃，并用去离子水冲净。
9）电泳：把硅片放在配置好的电泳液中，根据台面沟槽沉积的玻璃重量设置时间，进行电泳。
10）烧结：把电泳后的硅片在800～820℃的烧结炉中进行烧结。
11）去氧化层：用稀释的氢氟酸浸泡、去离子水超声清洗去除烧结后硅片表面氧化层。
12）镀镍、镀金：将去氧化层后的硅片在专用镀槽中进行镀镍、镀金、干燥。
13）芯片切割：用划片机把镀金后的硅片从台面沟槽处划成单个芯片。
14) 芯片测试：对单个芯片进行电参数测试。
工艺改进后的参数：
雪崩击穿电压 VBO 26～32V
通态电压 VF1 18～26V
回弹电压△V1 ≥5V
导通电流 IBO 100 μA
漏电流 IB 10μA
上升时间tr 1.5μs
根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
Claims (1)
1.一种双向稳压二极管DB3芯片的生产工艺，其特征在于包括如下次序的步骤：
1）氧化前处理：通过酸、碱、去离子水工序，对硅片表面进行化学处理；
2）氧化：清洗干净的经步骤1）化学处理的硅片，在1100～1200℃的氧化炉中长一层氧化层做掩膜，准备开窗口、开沟槽；
3)第一次光刻：在氧化后的硅片上光刻标记，然后腐蚀标记；
4）将已腐蚀标记的硅片进行氧化前处理、氧化；
5）第二次光刻：在步骤4）氧化后的硅片上光刻窗口，然后腐蚀窗口；
6）扩散前处理：通过电子清洗剂、去离子水超声溢水对光刻窗口后的硅片进行化学处理；
7）磷源扩散预沉积：对处理干净的硅片在1100～1200℃的扩散炉中进行磷源沉积，通入液态磷源；
8）磷源主扩散：对预沉积后的硅片在1200～1250℃进行扩散推进；
9）磷源扩散后处理：用酸浸泡、去离子水超声清洗，使硅片分离，并去除表面氧化层；
10）将磷源扩散后处理之后的硅片进行氧化前处理、氧化；
11）第三次光刻：在步骤10）氧化后的硅片上光刻沟槽台面；
12）沟槽台面腐蚀：用混酸刻蚀台面沟槽，槽深7～15μm，混酸温度控制在8～12℃，并用去离子水冲净；
13）电泳：把硅片放在配置好的电泳液中，根据需要在台面沟槽沉积的玻璃重量设置时间，进行电泳；
14）烧结：把电泳后的硅片在800～820℃的烧结炉中进行烧结；
15）去氧化层：用稀释的氢氟酸浸泡、去离子水超声清洗去除烧结后硅片表面氧化层；
16）镀镍、镀金：将去氧化层后的硅片在专用镀槽中进行镀镍、镀金、干燥；
17）芯片切割：用划片机把镀金后的硅片从台面沟槽处划成单个芯片。
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